(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の発電装置の電力出力全量を迅速的に調整し、コストも低く、設置も簡単にできる電流出力監視装置を提供する。【解決手段】電流出力監視装置は、制御モジュール、通信モジュール、第１のハブモジュール、第２のハブモジュール、電流センサモジュール１０５Ａ〜Ｄ、及びスイッチモジュールを含む。電流センサモジュールは第２のハブモジュールに電気的に接続され、スイッチモジュールは第１のハブモジュールに電気的に接続される。スイッチモジュールは複数の発電装置及び集電装置の間に配置され、電気的に接続される。電流センサモジュールは集電装置に近接する一側に配置され、複数の発電装置による複数の電流値を検出する。制御モジュールは、通信モジュールを介してサーバーと通信可能に接続され、変調信号を受信し、変調信号に基づいてスイッチモジュールをオン又はオフに調整する。【選択図】図２
0003224750.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数の発電装置及び集電装置に電気的に接続される電流出力監視装置であって、
前記電流出力監視装置は、
制御モジュールと、
前記制御モジュールに電気的に接続される通信モジュールと、
前記制御モジュールに電気的に接続される第１のハブモジュールと、
前記制御モジュールに電気的に接続される第２のハブモジュールと、
前記第２のハブモジュールに電気的に接続される電流センサモジュールと、
前記第１のハブモジュールに電気的に接続されるスイッチモジュールと、
を備え、
前記スイッチモジュールは、前記複数の発電装置及び前記集電装置に電気的に接続され、前記スイッチモジュールは、前記複数の発電装置と前記集電装置との間配置され、前記電流センサモジュールは、前記集電装置に近接する一側に配置され、前記複数の発電装置による複数の電流値を検出するように用いられ、
前記制御モジュールは、前記通信モジュールによりサーバーに通信可能に接続され、前記サーバーからの変調信号を受信し、
前記制御モジュールは、前記変調信号により前記スイッチモジュールをオン又はオフに調整して、それにより、前記複数の発電装置が前記集電装置に出力する電力出力全量を決定する、電流出力監視装置。
【請求項２】
前記電流出力監視装置はさらに筐体を含み、
前記制御モジュール、前記通信モジュール、前記第１のハブモジュール、前記第２のハブモジュール、前記電流センサモジュール、及び前記スイッチモジュールは、前記筐体に配置される、請求項１に記載の電流出力監視装置。
【請求項３】
前記電流出力監視装置はさらに電源モジュールを含み、
前記電源モジュールは、前記電流出力監視装置に駆動電力を提供するために前記制御モジュール及び交流電源に電気的に接続され、前記電源モジュールは、ＡＣ  ／  ＤＣ電圧コンバーターである、請求項１に記載の電流出力監視装置。
【請求項４】
前記スイッチモジュールは、第１のスイッチユニット、第２のスイッチユニット、第３のスイッチユニット及び第４のスイッチユニットを含み、
前記電流センサモジュールは、第１の電流センサ、第２の電流センサ、第３の電流センサ及び第４の電流センサを含み、
前記複数の発電装置は、第１の発電装置、第２の発電装置、第３の発電装置及び第４の発電装置を含み、前記第１のスイッチユニットは、前記第１の発電装置及び前記集電装置に電気的に接続され、前記第２のスイッチユニットは、前記第２の発電装置及び前記集電装置に電気的に接続され、前記第３のスイッチユニットは、前記第３の発電装置及び前記集電装置に電気的に接続され、前記第４のスイッチユニットは、前記第４の発電装置及び前記集電装置に電気的に接続され、前記第１の電流センサは、前記第１のスイッチユニットの、前記集電装置に近接する一側に配置され、前記第２の電流センサは、前記第２のスイッチユニットの、前記集電装置に近接する一側に配置され、前記第３の電流センサは、前記第３のスイッチユニットの、前記集電装置に近接する一側に配置され、前記第４の電流センサは、前記第４のスイッチユニットの、前記集電装置に近接する一側に配置される、請求項１に記載の電流出力監視装置。
【請求項５】
前記第１の電流センサ、前記第２の電流センサ、前記第３の電流センサ及び前記第４の電流センサはそれぞれ、ホールセンサーである、請求項４に記載の電流出力監視装置。
【請求項６】
前記第１のハブモジュール及び前記第２のハブモジュールは、シリアル通信モジュールであり、前記通信モジュールは、有線通信モジュール又は無線通信モジュールである、請求項１に記載の電流出力監視装置。
【請求項７】
４つの発電装置、電流出力監視装置、及び集電装置を備え、サーバーに通信可能に接続される電流監視システムであって、
前記電流出力監視装置は、前記４つの発電装置に電気的に接続され、
前記電流出力監視装置は、
制御モジュールと、
前記制御モジュールに電気的に接続され、前記サーバーに通信可能に接続される通信モジュールと、
前記制御モジュールに電気的に接続される第１のハブモジュールと、
前記制御モジュールに電気的に接続される第２のハブモジュールと、
４つの電流センサを含んで、前記第２のハブモジュールに電気的に接続される電流センサモジュールと、
前記第１のハブモジュールに電気的に接続される４つのスイッチユニットを含むスイッチモジュールと、
を備え、
前記集電装置は、前記電流出力監視装置に電気的に接続され、前記４つの発電装置から送られた電力を電力網システムに給電するために用いられ、
前記スイッチモジュールにおける前記４つのスイッチユニットはそれぞれ、前記４つの発電装置に電気的に接続され、前記スイッチモジュールにおける前記４つのスイッチユニットはそれぞれ、４つの電力線を介して前記集電装置に電気的に接続され、前記スイッチモジュールにおける前記４つのスイッチユニットはそれぞれ、前記４つの発電装置と前記集電装置との間に配置され、前記４つの電流センサはそれぞれ前記４つの電力線よりも外側に配置され、前記電流監視システムは、前記サーバーからの給電情報によって、前記電流出力監視装置における前記スイッチモジュールの前記４つのスイッチユニットをオン又はオフにする、ことを特徴とする、電流監視システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電流監視システム及び電流出力監視装置に関し、特にリモートサーバによって制御される電流監視システム及び電流出力監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な太陽光発電所は、ＩｏＴ関連設備を備えていないため、電力会社による電力網の各区域につき電力量変調の要求に対して、既存の設備では迅速に対応できず、また、その要求に対応するために新しい設備に変更すれば、電力監視の方面では既存の設備とうまく嵌らない恐れがある。
【０００３】
そのため、複数の発電装置の電力出力全量を迅速的に調整し得て、コストも低くて、さらに設置も簡単にできる電流監視システムを提供することは、業界にとって重要な課題となっている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本考案が解決しようとする課題は、既存技術の不足に対し、複数の発電装置の電力出力全量を迅速的に調整し得て、コストも低くて、さらに設置も簡単にできる電流出力監視装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案による電流出力監視装置は、複数の発電装置及び集電装置に電気的に接続される。前記電流出力監視装置は、制御モジュールと、前記制御モジュールに電気的に接続される通信モジュールと、前記制御モジュールに電気的に接続される第１のハブモジュールと、前記制御モジュールに電気的に接続される第２のハブモジュールと、前記第２のハブモジュールに電気的に接続される電流センサモジュールと、前記第１のハブモジュールに電気的に接続されるスイッチモジュールとを備える。前記スイッチモジュールは、前記複数の発電装置及び前記集電装置に電気的に接続される。前記スイッチモジュールは、前記複数の発電装置と前記集電装置との間に配置される。前記電流センサモジュールは前記集電装置に近接する一側に配置され、前記複数の発電装置による複数の電流値を検出するために用いられる。なかでも、前記制御モジュールは、前記通信モジュールを介してサーバーと通信可能に接続され、前記サーバーからの変調信号を受信する。前記制御モジュールは、前記変調信号に基づいて前記スイッチモジュールをオン又はオフに調整し、それにより前記複数の発電装置が前記集電装置に出力する電力出力全量を決定する。
【０００６】
上記の技術的課題を解決するために、本考案が採用する別の技術的手段は、下記の電流監視システムを提供することである。当該電流監視システムはサーバーに通信可能に接続される。前記電流監視システムは、４つの発電装置と、前記４つの発電装置と電気的に接続される電流出力監視装置と、集電装置とを備える。前記電流出力監視装置は、制御モジュールと、前記制御モジュール及び前記サーバーに電気的に接続される通信モジュールと、前記制御モジュールに電気的に接続される第１のハブモジュールと、前記制御モジュールに電気的に接続される第２のハブモジュールと、４つの電流センサを有し、前記第２のハブモジュールに電気的に接続される電流センサモジュールと、４つのスイッチユニットを有するスイッチモジュールとを備える。前記スイッチモジュールにおける前記４つのスイッチユニットは、前記第１のハブモジュールに電気的に接続される。前記集電装置は、前記４つの発電装置からの電力を電力網システムに伝送するために、前記電流出力監視装置に電気的に接続される。なかでも、前記スイッチモジュール前記４つのスイッチユニットはそれぞれ前記４つの発電装置に電気的に接続される。前記スイッチモジュールにおける前記４つのスイッチユニットはそれぞれ４つの電力線により前記集電装置に電気的に接続される。前記スイッチモジュールにおける前記４つのスイッチユニットはそれぞれ前記４つの発電装置と前記集電装置との間に配置される。前記４つの電流センサはそれぞれ前記４つの電力線より外側に配置される。前記電流監視システムは、前記サーバーからの給電情報を基づいて、前記電流出力監視装置における前記スイッチモジュールの前記４つのスイッチユニットをオン又はオフにするように調整する。
【考案の効果】
【０００７】
本考案による有益の効果の１つとしては、本考案が提供する電流監視システム及び電流出力監視装置は、給電情報を基づいて電力出力全量を効果的に調整することができる。また、本考案における電流出力監視装置は、簡単に複数の発電装置と電力網システムとの間に配置すればよいため、配置コストを効果的に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本考案の第１の実施形態に係る電流監視システムを示す模式図である。
【図２】図１の電流出力監視装置を示す模式図である。
【図３】図１のサーバーが提供する給電情報を示す模式図である。
【図４】本考案の第２の実施形態に係る電流監視システムを示す模式図である。
【考案を実施するための形態】
【０００９】
本考案の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本考案に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するためのものではない。
【００１０】
下記より、具体的な実施例で本考案が開示する「電流監視システム及び電流出力監視装置」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本考案のメリット及び効果を理解し得る。本考案は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本考案の範囲を逸脱しない限りにおいて、均等の変形と変更を行うことができる。また、本考案の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本考案に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本考案を限定するものではない。
【００１１】
［第１の実施形態］
電流監視システム１は、サーバー９に通信可能に接続される。電流監視システム１は、電力網システム２に電気的に接続される。電流監視システム１は、電流出力監視装置１０、集電装置１１、及び発電装置グループ１２を備える。発電装置グループ１２は、第１のソーラーパネル発電装置１２１、第２のソーラーパネル発電装置１２２、第３のソーラーパネル発電装置１２３、及び第４のソーラーパネル発電装置１２４といった４つの発電装置を備える。本実施形態において、発電装置グループ１２は、多種の発電装置を含んでもよく、例えば、ソーラーパネル発電装置、燃料電池発電装置、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置、火力発電装置、バイオマス発電装置、海洋発電装置、又は原子力発電装置が挙げられるが、本考案はこれらの例に限定されない。集電装置１１は、発電装置グループ１２における複数の発電装置からの電力を集電し、さらに電力網システム２に交流電力を出力するように、電流重畳又は電圧調整等の変調を行う。
【００１２】
本実施形態において、電流出力監視装置１０は、集電装置１１と、発電装置グループ１２における第１のソーラーパネル発電装置１２１、第２のソーラーパネル発電装置１２２、第３のソーラーパネル発電装置１２３及び第４のソーラーパネル発電装置１２４とに電気的に接続される。
【００１３】
電流出力監視装置１０は、制御モジュール１００、通信モジュール１０１、第１のハブモジュール１０２、第２のハブモジュール１０３、スイッチモジュール１０４、電流センサモジュール１０５、電源モジュール１０６、保護素子１０７、及び環境センサモジュール１０８を備える。
【００１４】
制御モジュール１００は、通信モジュール１０１、第１のハブモジュール１０２、第２のハブモジュール１０３及び環境センサモジュール１０８に電気的に接続される。第１のハブモジュール１０２は、スイッチモジュール１０４に電気的に接続される。第２のハブモジュールは、電流センサモジュール１０５に電気的に接続される。通信モジュール１０１は、有線通信モジュール又は無線通信モジュールである。本実施形態において、通信モジュール１０１は、サーバー９に通信可能に接続される。通信モジュールとしては、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）通信モジュール、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信モジュール、ジグビー（登録商標）通信モジュール、ＬｏＲａ通信モジュール、Ｓｉｇｆｏｘ（登録商標）通信モジュール、又はＮＢ−ＩｏＴ通信モジュールが挙げられるが、本考案はこれらの例に限定されない。第１のハブモジュール１０２及び第２のハブモジュール１０３としては、ＲＳ２３２シリアル制御モジュール又はＲＳ４８５シリアル制御モジュールが挙げられる。
【００１５】
本実施形態において、電流センサモジュール１０５は、４つの電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄを含む。スイッチモジュール１０４は、４つのスイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄを含む。スイッチモジュール１０４は、第１のスイッチユニット１０４Ａ、第２のスイッチユニット１０４Ｂ、第３のスイッチユニット１０４Ｃ、及び第４のスイッチユニット１０４Ｄを含む。電流センサモジュール１０５は、第１の電流センサ１０５Ａ、第２の電流センサ１０５Ｂ、第３の電流センサ１０５Ｃ、及び第４の電流センサ１０５Ｄを含む。スイッチモジュール１０４における４つのスイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄは、第１のハブモジュール１０２に電気的に接続される。電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄは、第２のハブモジュール１０３に電気的に接続される。本実施形態において、スイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄとしては、電磁スイッチ又はリードスイッチが挙げられるが、本考案はこれらの例に限定されない。スイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄは、第１のハブモジュール１０２により給電される。電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄは、第２のハブモジュール１０３により給電される。
【００１６】
電流出力監視装置１０はさらに筐体（図示しない）を含む。筐体の材料は金属、プラスチック又はゴムが挙げられるが、本考案はこれらの例に限定されない。また、電流出力監視装置１０では、制御モジュール１００、通信モジュール１０１、第１のハブモジュール１０２、第２のハブモジュール１０３、スイッチモジュール１０４、電流センサモジュール１０５、電源モジュール１０６及び保護素子１０７が筐体内に配置される。
【００１７】
環境センサモジュール１０８は、筐体以外の所定位置に配置され、環境パラメーターを検出するために用いられる。環境パラメーターは、温度値、湿度値又は環境輝度値等を含む。即ち、環境センサモジュール１０８は、温度センサ、湿度センサ又は環境輝度センサの少なくとも１つを含むが、本考案はこれらの例に限定されない。集電装置１１は、電流出力監視装置１０のスイッチモジュール１０４に電気的に接続される。
【００１８】
スイッチモジュール１０４における４つのスイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄはそれぞれ４つの発電装置１２１−１２４に電気的に接続される。スイッチモジュール１０４における４つのスイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄはそれぞれ４つの電力線Ｌ１−Ｌ４を通して集電装置１１に電気的に接続される。スイッチモジュール１０４における４つのスイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄはそれぞれ４つの発電装置１２１−１２４と集電装置１１との間に配置される。４つの電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄはそれぞれ４つの電力線Ｌ１−Ｌ４よりも外側に配置される。本実施形態において、電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄはそれぞれホールセンサーであり、電磁誘導により電力線Ｌ１−Ｌ４における各電流値を検出する。
【００１９】
制御モジュール１００は、中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）又はマイクロプロセッサ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であるが、本考案はこれらの例に限定されない。サーバー９はリモートサーバー又はローカルサーバーである。サーバー９は、地域電力管理センターと通信可能に接続され、給電情報を受信するように構成される。サーバー９は、給電情報を変調信号に変換して電流出力監視装置１０に送信する。
【００２０】
本実施形態において、電源モジュール１０６は、電流出力監視装置１０に駆動電力を給電するために、制御モジュール１００及び交流電源ＡＣに電気的に接続される。電源モジュール１０６はＡＣ／ＤＣ電圧コンバーターである。別の実施形態において、電源モジュール１０６は、ＤＣ／ＤＣ電圧コンバーターであってもよい。即ち、電源モジュール１０６は直流電源に接続してもよい。
【００２１】
また、電流出力監視装置１０は屋外に配置されるため、落雷、過電流入力又はその他の事故を防ぐために、電源モジュール１０６と交流電源ＡＣとの間に、保護素子１０７がさらに配置される。本実施形態において、保護素子１０７は遮断器（Ｂｒｅａｋｅｒ）である。本実施形態において、電力を貯蔵するために、発電装置１２１−１２４のそれぞれはさらに電力貯蔵装置と電気的に接続してもよい。
【００２２】
図３を参照する。図３は、図１のサーバーによる給電情報を示す模式図である。なかでも、異なる日付における異なる時間帯の電力出力全量を含む。
【００２３】
制御モジュール１００は、通信モジュール１０１を介してサーバー９に通信可能に接続され、サーバー９からの変調信号を受信する。制御モジュール１００は、サーバー９からの変調信号に基づいて、前記スイッチモジュールをオン又はオフに調整し、それにより、複数の発電装置１２１−１２４が集電装置１１に出力する電流全量を決定する。即ち、制御モジュール１００は、サーバー９が提供した変調信号、及び電流センサモジュール１０５の電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄにより検出した電流値の大きさにより、電力出力全量を決定する。即ち、制御モジュール１００は、各発電装置が出力する最大の電流値を記録し、それによりスイッチモジュール１０４に電気的に接続した発電装置１２１−１２４による最大の電力出力全量を決定する。そのように、制御モジュール１００は、電流センサモジュール１０５の電流センサ１０５Ａ−１０５Ｄにより、複数の電流値及び変調信号を検出し、スイッチユニット１０４Ａ−１０４Ｄをオン又はオフにして、対応的に変調信号に対応する電力出力全量を出力する。
【００２４】
本実施形態において、電流出力監視装置１０に接続した発電装置１２１−１２４は、異なる発電装置である可能性があるため、条件が異なる発電状態を有することもある。電流出力監視装置１０は、各発電装置１２１−１２４が出力する最大の電流値及び最小の電流値を記録すると共に、同時間帯の環境センサモジュール１０８により検出した環境パラメーターを記録する。制御モジュール１００は、上記の環境パラメーターをビッグデータ分析の基礎として通信モジュール１０１によりサーバー９に送信する。
【００２５】
［第２の実施形態］
図４を参照する。図４は、本考案の第２の実施形態に係る電流監視システムを示す模式図である。
【００２６】
本実施形態において、電流監視システム５は、集電装置５１、発電装置グループ５２及びＮ個の電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎを含む。Ｎ個の電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎは、第１の電流出力監視装置５０−１、第２の電流出力監視装置５０−２乃至第Ｎの電流出力監視装置５０−Ｎを含む。発電装置グループ５２は複数の発電装置（図示しない）を含む。発電装置（図示しない）としては、ソーラーパネル発電装置、燃料電池発電装置、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置、火力発電装置、バイオマス発電装置、海洋発電装置又は原子力発電装置が挙げられるが、本考案はこれらの例に限定されない。本実施形態において、電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎのそれぞれは１つ乃至４つの発電装置に接続可能である。即ち、各電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎによる電流の出力全量が異なってあってもよい。電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎが受電した電力は集電装置５１に送られて、さらに調整されてから電力網システム２に送入される。
【００２７】
電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎのそれぞれはサーバー９と通信可能に接続され、それぞれの給電情報を受信するように構成される。即ち、サーバー９は、電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎに接続した発電装置の発電状況（電流値）により、電流出力監視装置５０−１〜５０−Ｎ毎の給電情報を決定するようになっている。
［実施形態による有益な効果］
【００２８】
本考案による有益な効果の１つとしては、本考案が提供する電流監視システム及び電流出力監視装置は、給電情報によって電力出力全量を効果的に変調することができる。また、本考案の電流出力監視装置は簡単に複数の発電装置と電力網システムとの間に配置されることにより、配置に関わるコストを効果的に減らすことができる。
【００２９】
以上に開示される内容は本考案の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本考案の実用新案登録請求の範囲を制限するものではないので、本考案の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３０】
１、５：電流監視システム
２：電力網システム
９：サーバー
１０：電流出力監視装置
１１、５１：集電装置
１２：発電装置グループ
１２１：第１のソーラーパネル発電装置
１２２：第２のソーラーパネル発電装置
１２３：第３のソーラーパネル発電装置
１２４：第４のソーラーパネル発電装置
１０８：環境センサモジュール
１００：制御モジュール
１０１：通信モジュール
１０２：第１のハブモジュール
１０３：第２のハブモジュール
１０４：スイッチモジュール
１０４Ａ：第１のスイッチユニット
１０４Ｂ：第２のスイッチユニット
１０４Ｃ：第３のスイッチユニット
１０４Ｄ：第４のスイッチユニット
１０５：電流センサモジュール
１０５Ａ：第１の電流センサ
１０５Ｂ：第２の電流センサ
１０５Ｃ：第３の電流センサ
１０５Ｄ：第４の電流センサ
１０６：電源モジュール
１０７：保護素子
ＡＣ：交流電源
５０−１：第１の電流出力監視装置
５０−２：第２の電流出力監視装置
５０−Ｎ：第Ｎの電流出力監視装置
５２：発電装置グループ
Ｌ１−Ｌ４：第１の電力線〜第４の電力線
【図１】
0003224750.tif 000003
【図２】
0003224750.tif 000004
【図３】
0003224750.tif 000005
【図４】
0003224750.tif 000006